Un viento horizontal que resulta del equilibrio exacto entre la fuerza del gradiente de presión horizontal y la fuerza de Coriolis en un flujo estacionario y sin fricción; circula paralelo a las isobaras con velocidad proporcional al gradiente de presión e inversamente proporcional al parámetro de Coriolis f.

Principio

Cuando la aceleración es despreciable y la fricción está ausente, las componentes horizontales del gradiente de presión y de Coriolis deben sumarse a cero; ese balance prescribe un vector velocidad perpendicular al gradiente de presión cuyo módulo depende de la intensidad del gradiente y del parámetro de Coriolis.

Demostración

Los vientos de la parte superior de la troposfera en latitudes medias (p. ej. a 500 hPa) suelen aproximarse al equilibrio geostrófico: fuertes gradientes horizontales de presión generan vientos rápidos que fluyen casi paralelos a las isobaras sobre sistemas sinópticos.

Aplicación incorrecta

Aplicar la fórmula geostrófica en la superficie donde la fricción es importante, en flujos fuertemente curvados (donde la fuerza centrífuga importa) o en sistemas de rápida evolución conduce a errores grandes; entonces se requieren correcciones de viento de gradiente o edadostróficas.

Consecuencia

El viento geostrófico proporciona un diagnóstico de primer orden del flujo atmosférico a gran escala a partir de campos de presión; las desviaciones (vientos edadostróficos) indican aceleración, efectos de fricción o dinámica no equilibrada relevantes para la frontogénesis y el movimiento vertical.

Inversión

El estado inverso es el flujo edadostrófico, en el que gradiente de presión y Coriolis no se cancelan y el desequilibrio produce aceleración hacia las bajas presiones o trayectorias curvadas.

Límite

Válido para grandes escalas horizontales (sinópticas y planetarias), lejos de la capa superficial inmediata, para una evolución temporal lo suficientemente lenta y cuando el número de Rossby es pequeño; excluye plumas convectivas, flujos de capa límite y regiones ecuatoriales donde f→0.

Tensión semántica

Existe tensión entre la aproximación geostrófica y las descripciones por viento de gradiente o edadostróficas; el usuario debe escoger la aproximación adecuada según curvatura, fricción y dependencia temporal.

Síntesis

El viento geostrófico es el flujo horizontal estacionario y sin fricción en el que la fuerza del gradiente de presión y la fuerza de Coriolis se compensan exactamente; circula paralelo a las isobaras y es una idealización diagnóstica central para la dinámica atmosférica a gran escala.